一种多用途3D打印机的制作方法

本实用新型涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种多用途3D打印机。

背景技术：

3D打印机是一种新型的三维模型制作设备，广泛应用于工业设计领域。现有技术的3D打印机只能用来进行3D打印，功能较为单一，无法进行气动打标、激光打标和激光雕刻的加工，而现有的3D打印机、气动打标机和激光打标雕刻机都是独立的设备，企业为了在实现3D打印的同时可以进行气动打标、激光打标和激光雕刻的加工，则必须另外购买两种类型的设备，从而增加了企业的经营成本，且增加了设备的占地面积。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，本实用新型提供了一种多用途3D打印机，在设备上集成了气动打标头和激光头，能够在同一设备上实现3D打印、气动打标、激光打标和激光雕刻的加工，且功能切换较为便捷，减少了额外设备的采购，以解决现有技术中存在的问题。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种多用途3D打印机，包括底座，所述底座包括第一连接架，在所述第一连接架的两侧均设有底部安装架；在所述底部安装架的上部均设有第一丝杠，在所述第一丝杠的两侧均设有第一导杆；在所述底部安装架的下部均设有第一电机，两个所述第一电机分别与两侧的第一丝杠相连接；

在所述底座的上部设有移动装置，所述移动装置包括第二连接架；在所述第二连接架的前侧及后侧分别设有前部安装板和后部安装板，在所述前部安装板和后部安装板之间设有第二丝杠，在所述第二丝杠的两侧均设有第二导杆；所述第二丝杠和第二导杆的水平高度均大于第二连接架的水平高度；在所述前部安装板的外侧设有第二电机，所述第二电机与第二丝杠相连接；在所述第二连接架的上部设有工作台，在所述工作台上设有第二丝杠连接孔，在所述第二丝杠连接孔的两侧均设有第二导杆连接孔；所述工作台通过第二丝杠连接孔安装在第二丝杠上，并通过第二导杆连接孔安装在第二导杆上；

在所述移动装置的上部设有升降装置，所述升降装置包括两个呈对称分布的升降底座，在所述升降底座上均设有第一丝杠连接孔，在所述第一丝杠连接孔的两侧均设有第一导杆连接孔；两个所述升降底座通过第一丝杠连接孔分别安装在两侧的第一丝杠上，并通过第一导杆连接孔分别安装在两侧的第一导杆上；

在所述升降底座的内侧均设有转动底座，在所述转动底座上均设有转动连接孔和弧形导轨；在所述转动底座的内侧均设有转动滑块，在所述转动滑块上均设有转动凸块和导轨凸块；两个所述转动凸块分别安装在两侧的转动连接孔内，两个所述导轨凸块分别位于两侧的弧形导轨上；

在两个所述转动滑块之间设有第三丝杠，在所述第三丝杠的两侧均设有第三导杆；在右侧的转动滑块上设有第三电机，所述第三电机与第三丝杠相连接；

在所述升降装置上设有第一滑动安装座，在所述第一滑动安装座上设有第三丝杠连接孔，在所述第三丝杠连接孔的两侧均设有第三导杆连接孔；所述第一滑动安装座通过第三丝杠连接孔安装在第三丝杠上，并通过第三导杆连接孔安装在第三导杆上；在所述第一滑动安装座上设有第一滑动凸块，所述第一滑动凸块的侧面剖视形状为梯型；

在所述底座的后部设有机架，在所述机架上设有切换装置；所述切换装置包括两个上部安装板，两个所述上部安装板分别位于机架的上部架体的两侧；在两个所述上部安装板之间设有两个第四导杆；在所述切换装置上设有三个第二滑动安装座，在三个所述第二滑动安装座上均设有第二滑动凸块，所述第二滑动凸块的侧面剖视形状均为梯型；

在所述切换装置上分别设有3D打印头、气动打标头和激光头，在所述3D打印头、气动打标头和激光头上均设有滑动凹槽，所述滑动凹槽的侧面剖视形状均为梯型；所述3D打印头、气动打标头和激光头通过滑动凹槽分别安装在三个第二滑动安装座的第二滑动凸块上。

进一步优化地，在所述第一滑动安装座上设有两个磁铁块，两个所述磁铁块在第一滑动凸块的两侧呈对称分布。

进一步优化地，在所述3D打印头、气动打标头和激光头的两侧均设有收纳凹槽，在所述收纳凹槽内均设有转轴，在所述收纳凹槽上均设有挂钩，所述挂钩分别通过转轴安装在收纳凹槽上；在所述第二滑动安装座的上部均设有挂载装置，所述挂载装置包括两个呈对称分布的挂载杆。

进一步优化地，所述第一电机、第二电机和第三电机均为步进电机。

进一步优化地，在所述机架的下部架体的两侧均设有支撑座，所述支撑座的侧面剖视形状均为三角型。

本实用新型的有益效果是：

在3D打印机上集成了气动打标头和激光头，能够在同一设备上实现3D打印、气动打标、激光打标和激光雕刻的加工，且功能切换较为便捷，减少了额外设备的采购，适于广泛推广应用。

附图说明

图1为本实用新型的前部结构示意图。

图2为本实用新型的后部结构示意图。

图3为本实用新型中升降装置的后部结构示意图。

图4为本实用新型中切换装置的后部结构示意图。

图5为本实用新型中3D打印头处于切换状态的结构示意图。

图6为本实用新型中3D打印头处于工作状态的结构示意图。

图7为本实用新型中转动滑块的结构示意图。

图8为本实用新型中转动底座的结构示意图。

图9为本实用新型中3D打印头的结构示意图。

图10为本实用新型中气动打标头的结构示意图。

图11为本实用新型中激光头的结构示意图。

图中，1、底座；11、第一连接架；12、底部安装架；13、第一丝杠；14、第一导杆；15、第一电机；

2、移动装置；21、第二连接架；22、前部安装板；23、后部安装板；24、第二丝杠；25、第二导杆；26、第二电机；27、工作台；28、第二丝杠连接孔；29、第二导杆连接孔；

3、升降装置；31、升降底座；311、第一丝杠连接孔；312、第一导杆连接孔；32、转动底座；321、转动连接孔；322、弧形导轨；33、转动滑块；331、转动凸块；332、导轨凸块；34、第三丝杠；35、第三导杆；36、第三电机；37、第一滑动安装座；371、第三丝杠连接孔；372、第三导杆连接孔；38、第一滑动凸块；

4、机架；5、切换装置；51、上部安装板；52、第四导杆；53、第二滑动安装座；54、第二滑动凸块；55、3D打印头；56、气动打标头；57、激光头；58、滑动凹槽；

6、磁铁块；61、收纳凹槽；62、转轴；63、挂钩；64、挂载装置；65、挂载杆；7、支撑座。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。

如图1-图11所示，本实施例公开了一种多用途3D打印机，包括底座1，所述底座1包括第一连接架11，在所述第一连接架11的两侧均设有底部安装架12。在所述底部安装架12的上部均设有第一丝杠13，在所述第一丝杠13的两侧均设有第一导杆14。在所述底部安装架12的下部均设有第一电机15，两个所述第一电机15分别与两侧的第一丝杠13相连接，用于驱动第一丝杠13进行转动。

在所述底座1的上部设有移动装置2，所述移动装置2包括第二连接架21。在所述第二连接架21的前侧及后侧分别设有前部安装板22和后部安装板23，在所述前部安装板22和后部安装板23之间设有第二丝杠24，在所述第二丝杠24的两侧均设有第二导杆25。在所述前部安装板22的外侧设有第二电机26，所述第二电机26与第二丝杠24相连接，用于驱动第二丝杠24转动。在所述第二连接架21的上部设有工作台27，用于放置待加工的物品。在所述工作台27上设有第二丝杠连接孔28，在所述第二丝杠连接孔28的两侧均设有第二导杆连接孔29。所述工作台27通过第二丝杠连接孔28安装在第二丝杠24上，并通过第二导杆连接孔29安装在第二导杆25上。当第二丝杠24转动时，能够驱动工作台27在水平Y轴方向进行移动，第二导杆25对工作台27起到支撑和稳定运动方向的作用。所述第二丝杠24和第二导杆25的水平高度均大于第二连接架21的水平高度，能够避免工作台27在移动时与第二连接架21产生摩擦。

在所述移动装置2的上部设有升降装置3(如图3所示)，所述升降装置3包括两个呈对称分布的升降底座31，在所述升降底座31上均设有第一丝杠连接孔311，在所述第一丝杠连接孔311的两侧均设有第一导杆连接孔312；两个所述升降底座31通过第一丝杠连接孔311分别安装在两侧的第一丝杠13上，并通过第一导杆连接孔312分别安装在两侧的第一导杆14上。当第一电机15驱动第一丝杠13转动时，能够带动升降底座31在垂直Z轴方向进行移动，进而使升降装置3在垂直方向进行上下移动，第一导杆14能够对升降装置3起到支撑和稳定运动方向的作用。

在所述升降底座31的内侧均设有转动底座32(如图8所示)，在所述转动底座32上均设有转动连接孔321和弧形导轨322。在所述转动底座32的内侧均设有转动滑块33(如图7所示)，在所述转动滑块33上均设有转动凸块331和导轨凸块332；两个所述转动凸块331分别安装在两侧的转动连接孔321内，两个所述导轨凸块332分别位于两侧的弧形导轨322上。所述转动滑块33能够以转动凸块331为圆心，通过导轨凸块332沿着弧形导轨322进行转动。

在两个所述转动滑块33之间设有第三丝杠34，在所述第三丝杠34的两侧均设有第三导杆35；在右侧的转动滑块33上设有第三电机36，所述第三电机36与第三丝杠34相连接，用于驱动第三丝杠34进行转动。

在所述升降装置3上设有第一滑动安装座37，在所述第一滑动安装座37上设有第三丝杠连接孔371，在所述第三丝杠连接孔371的两侧均设有第三导杆连接孔372；所述第一滑动安装座37通过第三丝杠连接孔371安装在第三丝杠34上，并通过第三导杆连接孔372安装在第三导杆35上。当第三丝杠34转动时，能够驱动第一滑动安装座37在水平X轴方向进行移动，第三导杆35对第一滑动安装座37起到支撑和稳定运动方向的作用。当转动滑块33沿着弧形导轨322进行转动时，能够带动第一滑动安装座37进行角度方向的偏移，进而在垂直角度和水平角度之间进行切换。在所述第一滑动安装座37上设有第一滑动凸块38，所述第一滑动凸块38的侧面剖视形状为梯型。

在所述底座1的后部设有机架4，在所述机架4上设有切换装置5(如图4所示)；所述切换装置5包括两个上部安装板51，两个所述上部安装板51分别位于机架4的上部架体的两侧。在两个所述上部安装板51之间设有两个第四导杆52；在所述切换装置5上设有三个第二滑动安装座53，在三个所述第二滑动安装座53上均设有第二滑动凸块54，所述第二滑动凸块54的侧面剖视形状均为梯型。

在所述切换装置5上分别设有3D打印头55、气动打标头56和激光头57(如图9-图11所示)，在所述3D打印头55、气动打标头56和激光头57上均设有滑动凹槽58，所述滑动凹槽58的侧面剖视形状均为梯型；所述3D打印头55、气动打标头56和激光头57通过滑动凹槽58分别安装在三个第二滑动安装座53的第二滑动凸块54上，能够进行垂直方向的移动，且便于进行安装和拆卸。

本实用新型的使用方法是：当需要在3D打印头55、气动打标头56和激光头57之间进行切换时，首先，通过调整转动滑块33，使第一滑动安装座37保持垂直角度；然后，启动第一电机15正向运转，使第一丝杠13转动，并带动升降装置3向上进行移动；进一步地(以切换3D打印头为例)，调整第一滑动安装座37与对应的第二滑动安装座53的水平位置，使其对齐，并向下滑动3D打印头55，通过滑动凹槽58，使3D打印头55移动到第一滑动安装座37上(如图5所示)；进一步地，调整转动滑块33，使第一滑动安装座37保持水平角度；最后，启动第一电机15反向运转，使第一丝杠13转动，带动升降装置3向下移动到合适的加工高度。在加工过程中，通过第三电机36调整3D打印头55在水平X轴方向的移动，通过第二电机26调整3D打印头55在水平Y轴方向的移动，并通过第一电机15调整3D打印头55在垂直Z轴方向的移动，进而实现3D打印的功能。

进行相应的切换后，能够通过3D打印头55在工作台27上进行3D打印，或通过气动打标头56对工作台27上的物品进行气动打标加工，或通过激光头57对工作台27上的物品进行激光打标或激光雕刻的加工，使一台3D打印机同时具备了气动打标、激光打标和激光雕刻的功能。

作为一种优选的实施方式，在所述第一滑动安装座37上设有两个磁铁块6，两个所述磁铁块6在第一滑动凸块38的两侧呈对称分布，通过磁铁块6的吸附作用，使3D打印头55、气动打标头56或激光头57安装在第一滑动安装座37后，能够减少产生的位移，提高加工的精确度。

作为一种优选的实施方式，在所述3D打印头55、气动打标头56和激光头57的两侧均设有收纳凹槽61，在所述收纳凹槽61内均设有转轴62，在所述收纳凹槽61上均设有挂钩63，所述挂钩63分别通过转轴62安装在收纳凹槽61上，所述挂钩63能够围绕转轴62转动，通过转动能够放置在收纳凹槽61。在所述第二滑动安装座53的上部均设有挂载装置64，所述挂载装置64包括两个呈对称分布的挂载杆65。当3D打印头55、气动打标头56和激光头57放置在相应的第二滑动安装座53上时，能够将挂钩63从收纳凹槽61内翻转至外部，并挂载在挂载杆65上，起到固定的作用，防止3D打印头55、气动打标头56和激光头57在第二滑动安装座53上产生位移。

作为一种优选的实施方式，所述第一电机15、第二电机26和第三电机36均为步进电机，能够精确调整工作台27、升降装置3和第一滑动安装座37的位移，提高加工的精度。

作为一种优选的实施方式，在所述机架4的下部架体的两侧均设有支撑座7，所述支撑座7的侧面剖视形状均为三角型，能够为机架4提供稳定的支撑力，防止机架4产生倾斜。

综上，本实用新型所述的多用途3D打印机集成了气动打标头和激光头，能够在同一设备上实现3D打印、气动打标、激光打标和激光雕刻的加工，且功能切换较为便捷，减少了额外设备的采购。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。